2002年上半年全國(guó)高等教育自學(xué)考試

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

（課程代號(hào)：2325）

第一部分  選擇題

一、單項(xiàng)選擇題 每小題1分，共10分。(在每小題的四個(gè)備選答案中有一個(gè)正確的答案，將正確答案的序號(hào)寫在題干后的括號(hào)內(nèi))

1.計(jì)算機(jī)使用的語(yǔ)言是（ ）
A.專屬軟件范疇，與計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)無關(guān)    B.分屬于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各個(gè)層次
C.屬于用以建立一個(gè)用戶的應(yīng)用環(huán)境        D.屬于符號(hào)化的機(jī)器指令

2.動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)流機(jī)最突出的特點(diǎn)是使（ ）
A.數(shù)據(jù)流令牌無標(biāo)號(hào)    B.需要程序記數(shù)器來實(shí)現(xiàn)
C.令牌帶上標(biāo)號(hào)        D.同步由門(Latch)寄存器來實(shí)現(xiàn)

3.多處理機(jī)上兩個(gè)程序段之間若有先寫后讀的數(shù)據(jù)相關(guān)，則（ ）
A.可以并行執(zhí)行    B.不可能并行    C.任何情況均可交換串行    D.必須并行執(zhí)行

4.多處理機(jī)的各自獨(dú)立型操作系統(tǒng)（ ）
A.要求管理程序不必是可再入的    B.適合于緊耦合多處理機(jī)
C.工作負(fù)荷較平衡                D.有較高的可靠性

5.輸入輸出系統(tǒng)硬件的功能對(duì)        是透明的。（ ）
A.操作系統(tǒng)程序員    B.應(yīng)用程序員    C.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員    D.機(jī)器語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)員

6."啟動(dòng)I/O"指令是主要的輸入輸出指令，是屬于（ ）
A.目態(tài)指令    B.管態(tài)指令    C.目態(tài)、管態(tài)都能用的指令    D.編譯程序只能用的指令

7.全相聯(lián)地址映象是指（ ）
A.任何虛頁(yè)都可裝入主存中任何實(shí)頁(yè)的位置                  B.一個(gè)虛頁(yè)只裝進(jìn)固定的主存實(shí)頁(yè)位置
C.組之間是固定的，而組內(nèi)任何虛頁(yè)可以裝入任何實(shí)頁(yè)位置    D.組間可任意裝入，組內(nèi)是固定裝入

8.         屬于MIMD系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（ ）
A.各處理單元同時(shí)受同一個(gè)控制單元的管理    B.各處理單元同時(shí)接受同一個(gè)控制單元送來的指令
C.松耦合多處理機(jī)和多計(jì)算機(jī)                D.陣列處理機(jī)

9.設(shè)16個(gè)處理器編號(hào)分別為0，1，2，…，15用Cube₃互聯(lián)函數(shù)時(shí)，第10號(hào)處理機(jī)與第         號(hào)處理機(jī)相聯(lián)（ ）
A.11     B.8     C.l4     D.2

10.若輸入流水線的指令既無局部性相關(guān)，也不存在全局性相關(guān)，則（ ）
A.可獲得高的吞吐率和效率    B.流水線的效率和吞吐率惡化    C.出現(xiàn)瓶頸    D.可靠性提高

第二部分 非選擇題

二、填空題 每空1分，共20分。

11.標(biāo)志符與每個(gè)數(shù)據(jù)相連，合存于          ，用于描述單個(gè)數(shù)據(jù)的          。

12.總線仲裁算法有:靜態(tài)優(yōu)先級(jí)算法、固定時(shí)間片算法、          算法和          算法。

13.計(jì)算機(jī)仿真用          解釋，計(jì)算機(jī)模擬用          解釋。

14.按弗林(Michael J.Flynn)的觀點(diǎn)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可分為單指令流單數(shù)據(jù)流、          、多指令流單數(shù)據(jù)流和          四大類。

15.要實(shí)現(xiàn)兩條指令在時(shí)間上重疊解釋，首先需要付出          ，其次，要處理好指令之間可能存在的          。

16.與重疊機(jī)器一樣，流水機(jī)器在遇到          指令，尤其是          指令時(shí)，效率也會(huì)顯著下降。

17.超長(zhǎng)指令字(VLIW)結(jié)構(gòu)是將          和          兩者相結(jié)合。

18.互連網(wǎng)絡(luò)的交換方法主要有線路交換、包交換、線路/包交換，SIMD互連網(wǎng)絡(luò)多采用          交換，多處理機(jī)常采用          交換。

19.數(shù)據(jù)流機(jī)采用          ，執(zhí)行的操作序列取決于輸人數(shù)據(jù)的可用性;歸約機(jī)則采用          ，執(zhí)行的操作序列取決于對(duì)數(shù)據(jù)的要求，對(duì)數(shù)據(jù)的需求又來源于函數(shù)式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言對(duì)表達(dá)式的歸約。

20.輸入輸出系統(tǒng)包括輸入輸出設(shè)備、設(shè)備          及與輸入輸出操作有關(guān)的          件。

三、改錯(cuò)題 每小題2分，共10分。(下列每小題劃線部分A、B、C中有一處錯(cuò)誤，請(qǐng)先寫出錯(cuò)處，并在括號(hào)中寫出正確文字)

21.對(duì)操作碼進(jìn)行優(yōu)化編碼時(shí)，在了解每種指令在程序中出現(xiàn)的概率后，使用Huffman算法構(gòu)造Huffman樹，
                                    A                B
這樣獲得的Huffman編碼是唯一的。
                        C
（                                                                            ）

22.多處理機(jī)中，兩個(gè)程序段之間若同時(shí)有先寫后讀和先讀后寫2種相關(guān)，以交換數(shù)據(jù)為目的時(shí)，則
必須并行執(zhí)行，讀寫要完全同步，允許順序串行和交換串行。
    A              B                   C
（                                                                            ）

23.計(jì)算機(jī)仿真適合在兩種結(jié)構(gòu)差距大的機(jī)器間運(yùn)用。
              A              B            C
（                                                                            ）

24.主存空間數(shù)相關(guān)是相間隔的兩條指令之間出現(xiàn)對(duì)主存同一單元要求先寫而后讀的關(guān)聯(lián)。
                     A                            B                       C
（                                                                            ）

25.由于Cache存貯器的地址變換和塊替換算法是用軟件實(shí)現(xiàn)的，因此Cache存貯器對(duì)應(yīng)用程序員是透明的，
                                             A                                        B
而且Cache對(duì)處理機(jī)和主存間的信息交往也是透明的。
                                         C
（                                                                            ）

四、簡(jiǎn)答題 每小題6分，共30分。

26.簡(jiǎn)述標(biāo)志符數(shù)據(jù)表示的主要優(yōu)點(diǎn)。

27.簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)RISC結(jié)構(gòu)用了哪些基本技術(shù)？

28.設(shè)P_i和P_j程序段都是一條語(yǔ)句，且P_i在P_j之前執(zhí)行，試舉出P_i和P_j間存在3種可能的數(shù)據(jù)相關(guān)。

29.簡(jiǎn)述控制驅(qū)動(dòng)的控制流方式的特點(diǎn)？

30.模擬與仿真的主要區(qū)別和適合場(chǎng)合是什么？

五、應(yīng)用題  共30分。

31.（12分）假設(shè)某模型機(jī)共有7條指令，7條指令I(lǐng)₁—I₇使用的頻度分別為：0.35，0.25，0.20，0.10，0.04，0.03，0.03。
   （1）利用Huffman算法，構(gòu)造Huffman樹，并給出Huffman編碼和平均碼長(zhǎng)。
   （2）給出Huffman擴(kuò)展碼編碼。

32.（10分）多級(jí)混洗交換網(wǎng)絡(luò)是如何組成的？它與間接二進(jìn)制n立方體網(wǎng)絡(luò)有何差別？并畫出N=8時(shí)的多級(jí)混洗交換網(wǎng)絡(luò)圖。